Polias apresentação dimensionamento, Esquemas de Engenharia Mecânica

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Elemento Flexível de

Transmissão: Polias

1 – Tipos;

2 – Geometria das polias

3 – Dimensionamento.

Definição:

- São elementos de máquinas que possibilitam a transmissão

por correias.

- Sua geometria e dimensões são definidas nas normas;

- Abordaremos as aplicações para correias em V e planas,

Normas:

Polias

Normas:

- Polias de transmissão: ABNT NBR 6389/90;

• Polias acaneladas para transmissão com correias V - seção

A/B/C/D/E – Formas e Dimensões: ABNT NBR 8319.

Tipos de Polias Fundidas e ou Usinadas

Polias Estampadas

Tipos de polias: Geometrias Tabela 01 Tabela 02

Dimensões de polias para correia trapezoidal (V) de - diâmetro externo das polias dd - diâmetro datum das polias b - altura dos canais acima do diâmetro datum h - profundidade dos canais abaixo do diâmetro datum Is - largura superior dos canais ld - largura datum α - ângulo dos canais ee - - distância entre os centros de dois canaisdistância entre os centros de dois canais f - distância entre o centro do último canal e a borda mais próxima da polia. Fonte: Catálogo Good Year ´pag.32 e 33 Conf. NBR 8319 Dimensões em mm

Tabela 03

3.10 – Esforços na transmissão F ≡ força resultante [N]; F1 ≡ força motriz [N]; F2 ≡ força resistiva [N]; FT ≡ força tangencial [N]; e ≡ base dos logaritmos neperianos e= 2,71... μ ≡ coeficiente de atrito (correia/polia) αrad ≡ arco de contato [rad]. Torque nas polias: (N.m)

3.11 – Força tangencial (Ft) F ≡ força resultante [N]; F1 ≡ força motriz [N]; F2 ≡ força resistiva [N]; FT ≡ força tangencial [N]; e ≡ base dos logaritmos neperianos e= 2,71.. μ ≡ coeficiente de atrito (correia/polia) αrad ≡ arco de contato [rad].  A força tangencial, que é constante na transmissão, pode ser determinada por meio da polia menor ou da polia maior utilizando-se uma das equações seguintes: αrad ≡ arco de contato [rad]. Conforme Malconian – Elem Máquinas-pag.

Observação: a)- O perfil dos canais das polias em V deve ter as medidas corretas para que haja um alojamento adequado da correia no canal. A correia não deve ultrapassar a linha do diâmetro externo da polia e nem tocar no fundo da canal, o que anularia o efeito de cunha.

Tabela 05

• Utilizadas para tensionar / tracionar a correia.
• Essas polias são livres sobre rolamentos (“loucas”).
• Duas aplicações: Interna e externa a correia. Polia tensora interna:
• O diâmetro deve ser maior ou igual ao da menor polia do acionamento.
• Sempre que possível, posicionar a polia no centro do acionamento, para não diminuir muito o arco de contato entre a polia motora e a correia.
• Utilize sempre a polia tensora adequada à correia. (correia V com polia em V; correia sincronizadora com polia sincronizadora e etc.)

Polias Tensoras ou Estiradores

sincronizadora com polia sincronizadora e etc.)

• Alinhar corretamente a polia para não comprometer sua vida útil. Polia tensora externa:
• O diâmetro deve ser pelo menos 50 % maior do que o da menor polia do acionamento.
• Devem ser sempre lisas, pois atuarão nas costas da correia.
• Sempre que possível, posicionar a polia próxima à polia motora, para aumentar o arco de contato.
• Alinhar corretamente a polia para não comprometer sua vida útil.

Variador de velocidade com 4 polias

• Correia na posição I:
• Correia na posição II:
• • Correia na posição III:Correia na posição III:
• Correia na posição IV:

Sugestões de projeto de polias escalonadas e mecanismo redutor

c) Cálculo da força F1 que atua em cada haste

 Considerando que em qualquer instante, apenas a metade do total das

hastes ajudam a resistir à força F total.

• Temos na polia um total de 6 hastes, assim sendo a Força F será dividida

igualmente em 3 hastes apenas.

• F1 = Ft / N° de hastes  12219 / 3
• F1 = 4073 N

d) Cálculo do Momento na haste:

• Cada haste é tratada como uma viga engastada suportando uma carga
• Cada haste é tratada como uma viga engastada suportando uma carga

concentrada de F1 na distancia r.

• Assim, o momento próximo ao cubo será: Mc = F1. r = 4073 x 2032 / 2

Mc = 4.138.168 N.mm

e) Cálculo da tensão no cubo (flexão da barra):

σ – tensão de flexão atuante na haste (N/mm^2 );

M – momento fletor (tensão máxima) (N.mm)

J – momento de inércia (mm^4 )

c – distância mais afastada co centro (CG) W – Módulo de resistência (mm

3

• Cálculo do Momento de Inércia (J) da forma elíptica:

 Os esforços ocorrem no eixo y, assim temos:

• Cálculo do Módulo de resistência (Wy)  Wy = Jy / x

Wy =   Wy = 0,0982.b

2

.h (I)

Temos: b = 3.h (II)  Substituindo a eq.II na eq.I teremos:

Wy = 0,0982 (3h)

2

. h  0,0982.9.h

2

.h  Wy = 0,8838.h

3

• Cálculo da tensão atuante (σat)  σat = (Mc / Wy) ≤ σadm

  h3 ≥ 222964  h ≥ 61 mm

b = 3. H b = 3. 61 b = 183 mm